地球上有兩條日期變更線,一條是人造日期變更線,一條是天然日期變更線。
1.人為的邊界:
又稱“國際日期變更線”,國際上規(guī)定以東西十二帶的中央子午線,即經(jīng)度180°為國際日期變更線,這條線是地球上新一天的開始,也是前一天的結(jié)束,地球上日期的更替,都是從這條線開始的。
其實,國際日期變更線并不是一條直線,而是在三處偏離180°子午線。這是為了照顧附近國家居民工作、生活的便利,以及防止日期變更線穿過陸地。例如在白令海峽,它向東拐彎到西經(jīng)170°左右,以避免將俄羅斯西伯利亞的楚科奇半島分成兩半;在美國阿留申群島,日期變更線向西拐彎到東經(jīng)170°左右,以使美國的阿留申群島與阿拉斯加處在同一日期區(qū);在赤道以南,它向東拐彎到西經(jīng)170°左右,以避免新西蘭和斐濟等國的部分島嶼處在不同的日期區(qū)。因此,越過180°子午線并不等于越過日期變更線。
東、西十二區(qū)分別位于國際日期變更線的西側(cè)和東側(cè),因此東十二區(qū)的日期比西十二區(qū)的日期早一天。當我們從東十二區(qū)越過國際日期變更線到西十二區(qū)時,日期減少一天;反之,當我們從西十二區(qū)向西到東十二區(qū)時,日期增加一天。不過,東、西十二區(qū)都以180°子午線為中央子午線,因此東十二區(qū)和西十二區(qū)的日期不同但時間相同(如下圖所示)。
2.自然日期變更線:
當?shù)貢r間0點或24點所在的經(jīng)線又稱為午夜線,是前一天結(jié)束、新一天開始的經(jīng)線。
人造日期變更線的經(jīng)度不會變,始終在180°,但它的時間卻隨著地球的自轉(zhuǎn)而不斷變化(經(jīng)度不變,時間在變)。相對而言,天然日期變更線的經(jīng)度位置時時刻刻都在變化,它隨著地球的自轉(zhuǎn)而由東向西移動,但它的地方時間始終為0時或24時(時間不變,經(jīng)度在變)。
這樣,由于存在兩條日期分界線,地球就被分成了兩個日期。“今天”的范圍是從0時經(jīng)度(自然日期線)往東到180°經(jīng)度(人工日期線),“昨天”的范圍是從0時經(jīng)度(自然日期線)往西到180°經(jīng)度(人工日期線)。也就是說,沿著地球自轉(zhuǎn)的方向,新的一天的前面經(jīng)度是180°經(jīng)度,后面經(jīng)度是0時經(jīng)度(如下圖所示)。
隨著地球自轉(zhuǎn),0點經(jīng)線(自然日期變更線)不斷由東向西移動,造成“今天”的范圍不斷擴大。當0點經(jīng)線與180°經(jīng)線這兩條日期變更線重合時,全球處于“今天”;當180°經(jīng)線為12時,全球的“今天”與“昨天”各占一部分;當180°經(jīng)線大于12時,全球“今天”的范圍大于“昨天”的范圍;當180°經(jīng)線小于12時,全球“今天”的范圍小于“昨天”的范圍。
在進行有關(guān)日期變更線計算時,應(yīng)特別注意以下幾個問題。
1、沿著地球自轉(zhuǎn)的方向,新的一天(“今天”)在180°經(jīng)度之前,在0°經(jīng)度之后。
例如右圖,中心點是北極,求北京時間。
首先,根據(jù)示意圖,順著地球自轉(zhuǎn)的方向,AO位于第7天(也就是新的一天)的前面,所以應(yīng)該是180°經(jīng)度,BO位于其后面,所以應(yīng)該是0點;同時,由此也可以得出北京是在第7天之內(nèi)。
其次,根據(jù)圖可以看出AO比BO早15個小時,所以AO應(yīng)該是15點,進一步可以推算出北京時間是7日9點。
2、切記不要將圖中0時子午線與00時子午線混淆,也不要把圖中陰影部分與非陰影部分誤認為是晝半球與夜半球的分布。
例如如圖所示,中心點為北極,陰影區(qū)域為7月6日,非陰影區(qū)域為7月7日,求A點的具體日期時間。
有些同學(xué)容易把圖中的陰影誤認為是夜半球,從而以BC線為終點,進一步得出B點為18點、C點為6點,于是就誤認為A點的具體時間是7月7日9點。
同時,有的同學(xué)可能會認為圖中明暗界線穿過極點,使得全球各地晝夜相等,因此應(yīng)該是春分,與題中提到的“七月六日、七月七日”不一致,進一步認為題目錯誤。
這個問題的正確解決辦法應(yīng)該是:
非陰影部分為7月7日(新的一天),所以其后的經(jīng)度CO應(yīng)為0點,進而A點的時間為7月7日3點。
例如如圖所示,中心點為北極,陰影部分與非陰影部分的日期不同,A點為0點,求北京時間。
有些同學(xué)容易把0點子午線AO誤認為是00點子午線,而北京時間比00點子午線早8個小時,所以北京時間就是8點,這個答案顯然是錯誤的。
這個問題的正確解決辦法應(yīng)該是:
首先,由于這個圖形的中心點是北極,所以我們可以得出它的旋轉(zhuǎn)方向是逆時針的。
其次,新一天的正面經(jīng)度為180°,后方經(jīng)度為0時;同時,根據(jù)題意,經(jīng)度AO為0時,位于非陰影部分后方,因此非陰影部分即為新一天,其正面經(jīng)度BO應(yīng)為180°。
再者,按照經(jīng)度AO為0時,經(jīng)度BO比它大6個小時,也就是180°經(jīng)度應(yīng)該是6時,所以北京時間就是2時。
3、求“今日”世界的范圍,其實就是求地球自轉(zhuǎn)方向0點經(jīng)度到180°經(jīng)度之間的范圍。
例如北京時間為3月21日5點,計算3月21日占據(jù)全球范圍的比例。
首先,以北京時間5點為基準,計算出0點的經(jīng)度為東經(jīng)45°。
其次,根據(jù)右圖可知,新的一天是3月21日,求3月21日的范圍,就是求圖中非陰影部分的范圍,所以3月21日在世界上的范圍是135°/360°,也就是3/8。
時區(qū)時間和當?shù)貢r間的計算方法
1. 直線法
所謂直線法又稱計數(shù)法,就是先畫一條直線,將直線分成24等份,標出24個時區(qū)。在圖中標出已知地點所在的時區(qū)和未知地點所在的時區(qū)。按照向東跨過的時區(qū),時間增加一小時;向西每跨過一個時區(qū),時間減少一小時,依次向前數(shù)。例如已知北京(東8區(qū))是上午10點,求出東2區(qū)的時區(qū)。可以從北京所在的東8區(qū)開始,向西數(shù)10、9、8、7、6、5、4,一直數(shù)到東2區(qū),也就是4點整,所以東2區(qū)的時區(qū)是凌晨4點
這種計算方法最好是避開國際日期變更線。即把中央時區(qū)放在中間,把東西時區(qū)分開。如果計算確實需要經(jīng)過國際日期變更線,可以在直線上直接把東西時區(qū)標成十二區(qū),避免把東十二區(qū)和西十二區(qū)算成兩個時區(qū)而出錯。
對于參加高考的學(xué)生來說,這種方法可能看起來有點笨拙,但結(jié)果卻非常可靠。所以這種笨拙的方法可以讓學(xué)生獲得 3-4 分,甚至更多。但這種方法有時可能會很煩人且無效,尤其是在計算當?shù)貢r間時。
2. 公式法
公式法是時區(qū)時間計算的“萬能鑰匙”今天高考時間是多少,一直有效。使用公式法計算時區(qū)時間的步驟大致如下:
第一步,找時區(qū):即在已知經(jīng)度的情況下,找到某個地方的時區(qū)。
換算公式為:(某地經(jīng)度 + 7.5°)÷ 15 = 該地時區(qū)(四舍五入,舍去余數(shù))。如果該地是東經(jīng),則時區(qū)為東經(jīng);如果該地是西經(jīng),則時區(qū)為西經(jīng)。例如,如果要查找東經(jīng) 130° 的時區(qū),則使用公式為:(130° + 7.5°)÷ 15 = 9.2,對 9 取整,舍去余數(shù) 2,則該地時區(qū)為東經(jīng) 9。
第二步,計算區(qū)域時差:計算區(qū)域時差的方法有兩種。
A.兩地??均處于東部時區(qū)或西部時區(qū),則:時區(qū)時差=(大時區(qū)號-小時時區(qū)號)×1小時;
B.兩個地方其中一個位于東部時區(qū),另一個位于西部時區(qū)。
但:
時區(qū)差=(東部時區(qū)號+西部時區(qū)號)×1小時(不超過國際日期變更線)
或時區(qū)時差=[(12-東部時區(qū)號碼)+(12-西部時區(qū)號碼)]×1小時(跨越日期變更線);
第三步,求時區(qū)時間:時區(qū)時間的計算分為越過日期變更線或未越過日期變更線兩種情況。
但截止日期是:
A.你想要的時區(qū)=你知道的時區(qū)+時區(qū)差(你想要的時區(qū)在已知時區(qū)的東邊);
B.你想要的時區(qū)=已知地區(qū)的時區(qū)-時區(qū)差(你想要的時區(qū)在已知時區(qū)的西邊);
跨越日期變更線:
A.您想要的時區(qū)=您已知的時區(qū)+時區(qū)差-1天(您想要的時區(qū)位于已知時區(qū)的東邊);
B.所需區(qū)域時間=已知區(qū)域時間-區(qū)域時差+1天(所需時區(qū)位于已知時區(qū)以西)。
第四步,如果有航班時間(即旅程時間),則添加。
可見,利用公式進行計算時,并不一定需要畫出時區(qū)圖,而是需要學(xué)生了解和掌握公式的使用,即根據(jù)題干中的信息來確定使用哪個公式。
當然,我們也可以使用更簡單的公式,這個公式并不關(guān)心兩地處于哪個時區(qū),我們只需要假設(shè)東區(qū)1、東區(qū)2……東區(qū)12分別用代碼+1,+2,……+12表示;西區(qū)1、西區(qū)2……西區(qū)12分別用代碼-1,-2,……-12表示,中部時區(qū)用“0”表示即可。
你可以根據(jù)題目找到時區(qū)時間,公式是:時區(qū)時間=已知時區(qū)時間+(未知時區(qū)代碼-已知時區(qū)代碼)×1小時+旅行時間,用這個公式計算的時候需要對結(jié)果進行判斷,因為結(jié)果有可能是負數(shù),如果是負數(shù),需要換算成24小時。
3. 應(yīng)用培訓(xùn)
時區(qū)計算是知識運用中的一個難點,應(yīng)對此類知識難點最有效的方法是針對性地創(chuàng)設(shè)問題情境,配合具有一定問題層次、問題梯度比較平緩的習(xí)題進行練習(xí),循序漸進、層層深入,逐步消化難點。
例 1:已知北京時間是 6 月 5 日上午 10 點,求:①東京所在時區(qū)(東九區(qū));②莫斯科所在時區(qū)(東三區(qū));③紐約所在時區(qū)(西五區(qū))。
分析:從題目的層次來看,這道題設(shè)計的比較深入。在問題①中網(wǎng)校哪個好,北京和東京分別處于東部時區(qū)8和東部時區(qū)9,是兩個相鄰的時區(qū)。兩個相鄰時區(qū)的時差為1小時,東京位于北京的東邊。因此,東京所在時區(qū)是6月5日上午11點。
問題2中,莫斯科在東三區(qū),與北京相差5個時區(qū),位于北京西邊,時區(qū)差就是小時差,所以莫斯科時間是6月5日凌晨5點,這道題在第一道題的基礎(chǔ)上增加了難度。問題3中,紐約在西五區(qū),一個在東時區(qū),兩地相差13個時區(qū),問題中的紐約位于北京西邊,所以紐約時間是6月4日晚上21點。
例2:一架飛機6月5日上午10點從上海(東區(qū)8)起飛,向東飛越太平洋到達華盛頓(西區(qū)5),共飛行了19小時20分鐘。問題:①飛機跨越了多少個時區(qū)?②飛機起飛時華盛頓當?shù)貢r間是多少?③飛機抵達華盛頓當?shù)貢r間是多少?
分析:例2比例1難一些,而且是一道遞進題,各題環(huán)環(huán)相扣,前面問題的答案對后面問題的答案起著決定性的作用,所以解答要循序漸進地進行。在解答問題①之前,必須先認真分析一下。題意是說飛機向東飛行,在飛行過程中,飛機先從東部時區(qū)的小時區(qū)飛到大時區(qū),途經(jīng)東西兩區(qū),再從西部時區(qū)的大時區(qū)飛到小時區(qū)。飛機經(jīng)過的時區(qū)數(shù)為:(12-8)+(12-5)=11。
解決了第一題之后,問題②就比較好解了。計算這道題的時候,華盛頓位于北京以東,所以時間比較早。因此,要把已知的時間加上時區(qū)差:10+11=21。由于航班經(jīng)過日期變更線,所以日期要往后移一天,所以華盛頓當?shù)貢r間是6月4日21點。飛機從上海起飛的時候,華盛頓當?shù)貢r間就已經(jīng)算出來了。要求飛機到達時的華盛頓當?shù)貢r間,我們只要加上航班時間就可以了。因此,飛機到達時的華盛頓當?shù)貢r間就是:6月4日21點+19點20=6月5日16點20。
如何計算當?shù)貢r間
假設(shè)地點A的經(jīng)度為A°,當?shù)貢r間為a,地點B的經(jīng)度為B°,當?shù)貢r間為x。首先,將這四個量寫成以下矩陣格式:
計算過程主要包括以下三個步驟:
1. 查找隱式條件
只要我們知道上述四個量中的任意三個,我們就能求出第四個量。然而,這三個量通常不直接給出,而是經(jīng)常在隱式條件下給出。
1、隱含條件是特殊時區(qū):北京時間——東經(jīng)120°地方時今天高考時間是多少,世界標準時間——經(jīng)度0°地方時。例如2003年高考第一題:太陽在P點(西經(jīng)75°)落山時,是北京時間9點。求P點的日落時間。隱含條件是東經(jīng)120°地方時是9點。
2.隱含條件是特殊時間,中午是當?shù)貢r間12點;太陽直射赤道時,任何地方的日出都是當?shù)貢r間6點,日落都是當?shù)貢r間18點。
2.計算經(jīng)度差,排列“矩陣”
1.當兩地位于東經(jīng)或西經(jīng)時,經(jīng)度差等于兩度直接相減。
但請注意,東經(jīng)度數(shù)隨向東增加,西經(jīng)度數(shù)隨向西增加。因此“矩陣”應(yīng)按以下格式書寫,以確保西邊的位置在左邊,東邊的位置在右邊,以避免不必要的錯誤。(假設(shè) E° 和 W° 分別代表東經(jīng)和西經(jīng))
2. 兩個地方,一個在東經(jīng),一個在西經(jīng),兩地經(jīng)度差等于兩個度數(shù)直接相加。“矩陣”應(yīng)按以下格式排列,確保西經(jīng)在左,東經(jīng)在右。
3.計算時間差,并得出結(jié)果
第二步算出經(jīng)度差后,除以15°,結(jié)果就是時差ΔX。如果x在a的左邊(即西邊),x=a-ΔX。不夠的話,就加上24,再在日期上減去一天。如果x在a的右邊(即東邊),x=a+ΔX。如果結(jié)果大于24,就減去24,再在日期上加一天。
例如,一艘從太平洋駛往大西洋的船舶,在經(jīng)過P點(西經(jīng)75°,圖中未標出)時,一名中國船員拍攝了一張海上日落的照片,打印出來的照片顯示該照片拍攝時間為9點00分00秒(北京時間)。那么,當該船員拍攝這張照片時,P點的當?shù)貢r間是幾點?
A.22:00 B.14:00 C.20:00 D.16:00
第一步是找到隱含的條件。照片顯示這張照片是在9點0分0秒(北京時間)拍攝的,這告訴我們120°E的地方時間是9點0分0秒。這樣,我們就知道了這三個量。
第二步,由于兩地分別為東經(jīng)120°、西經(jīng)75°,所以經(jīng)度差等于兩值之和,也就是195°。然后排列“矩陣”。
步驟3:將兩地經(jīng)度差195°除以15°,結(jié)果為13,即兩地時差。所以X=9-13=(9-13)+24=20。所以答案是C。